KR100506874B1 - 피시디 탬프 커터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심에 형성되는 스크라이브인선의 양측에 에지면을 형성하되 각 에지면의 외측에 삼각원뿔형상으로 된 원추면을 일체형으로 형성하여 다이아몬드원추형 커팅휘일로 형성하도록 하는 PCD 탬프 커터 및 그 제조방법에 관한 것이므로써, 스크라이브인선의 외경을 작게 하여 동일한 절입력을 가했을 때에 보다 깊은 수직 클랙을 얻을 수 있도록 피삭재에 전달되는 인선부의 단위면적당의 압력을 크게 할 수 있으므로 스크라이빙을 실시할 때에 피삭재의 수평 클랙을 최소화하면서 적은 압력으로 깊은 수직크랙을 용이하게 형성할 수 있고, 피삭재를 절단시킬 때에 연속 불연속의 단편(조각:CHIPPING)이 발생되지 않도록 하면서 완전하게 분리시킬 수 있으며, 특히 양측에 형성되는 원추형의 원뿔을 홀더에 의해 체결하여 축이 마모되는 것을 최대한 방지할 수 있고 공구의 떨림 현상을 방지할 수 있으며, 공구의 수명을 크게 향상시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 다이아몬드원추형 커팅휘일을 가공할 때에 인선부는 연말휠에 의해 연마가공을 실시하고 센터부는 방전용 전극휠에 의해 E.D.G가공을 실시하므로 동심도와 각도의치수공차를 정밀하게 할 수 있고, 작업 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 원자재별로 최적의 상태로 유지시키면서 가공할 수 있다.

Description

피시디 탬프 커터 및 그 제조방법{A PCD Temp Cutter And Processing Method}

본 발명은 주로 TEMP CUTTER용 뭉치홀다의 절단기에 장착되어 유리(GLASS) 및 TFT-LCD와 같은 비금속재로 된 각종 피절단물을 용이하게 절단(CUTTING)시킬 수 있도록 하기 위하여 피절단물에 절단선인 스크라이브라인을 생성시켜 주는데 사용되어지는 PCD 탬프 커터 및 그 가공방법에 관한 것이다.

이를 좀더 상세히 설명하면,TEMP CUTTER용 뭉치홀다에 장착되어지는 커팅휘일을 형성함에 있어, 중심에 형성되는 스크라이브인선의 양측에 경사면을 형성하되 각 경사면의 외측에 원추면을 일체형으로 형성하여 커팅휘일을 다이아몬드원추형으로 형성하여서 된 것이다.

도 5는 휴대용으로 사용되어지는 비금속절단기(25)를 보인 예시도이다.

비금속절단기(25)는 헤드(26)의 하단에 장착된 커팅휘일(27)을 본체(파지부)의 내부에 설치된 동력수단에 의해 소정의 속도로 회전시키면서 판유리 및 TFT-LCD와 같은 피절단물의 표면에 직선 또는 곡선의 스크라이브라인을 성형시켜 주는데 사용되어진다.

상기와 같이 비금속절단기(25)에 장착되어 사용되어지는 종래의 커팅휘일(27)은 도 1a 및 도 1b에 예시된바와 같이 원판형커팅휘일(1)을 장착하여 사용하였었다.

도 1a 및 도 1b에 예시된 종래의 원판형커팅휘일(1)은 휘일을 원판형상으로 형성하되 외주의 중심선상에 스크라이브라인(3)이 형성되어 있고, 그 스크라이브인선(3)의 양측에는 외측 하향으로 경사지는 에지면(2)이 형성되어 있으며, 스크라이브인선(3)상에는 구체적으로 도시하지는 아니하였으나 일정한 크기의 커팅홈이 등 간격으로 형성되어 있으며, 원판상의 중앙에는 용이하게 축착시킬 수 있도록 장착공(4)이 통공되어 있다.

이와 같이 형성된 종래의 원판형커팅휘일(1)은 공구를 회전 및 가압하기 위하여 공구의 내경과 체결되는 DC PIN(PCD Shaft Type)을 사용하여 장착하였으며, 상기와 같이 공구나 체결핀을 사용하여 장착시키는 방식은 초경공구를 사용하는 방식에 비하여 공구의 수명을 월등히 연장시킬 수 있고, 스크라이빙을 수행하는 요건에 만족할 만한 성능특성을 나타내고 있다.

그러나 가공을 실시할 때에 현재의 가공법에 의해서는 인선부 수명의 최대 원인인 축마찰에 의한 접촉부 마모의 문제를 해결하지 못하는 문제가 있었고, 공구 내경의 크기 및 가해지는 압력을 감안할 때에 공구의 인선부 외경의 크기를 줄이는 데에는 한계가 있었으며, 이 물질이 발생되지 않도록 액체, 고체윤활이 원천적으로 배제시켜 무 윤활로 사용되어지므로 축 마찰에 의한 공구의 수명이 현저하게 단축되고 축의 마모로 인하여 공구의 떨림 현상이 발생하는 문제가 있었다.

특히, 기존의 내경체결방식은 측수부의 제약으로 인하여 공구의 외경(D)을 1.5mm이상으로 유지시켜 주어야하는 제약이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 개선된 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter) 및 그 가공방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 중심에 형성되는 스크라이브인선의 양측에 에지면을 형성하되 각 에지면의 외측에 삼각원뿔형상으로 된 원추면을 일체형으로 형성하여 커팅휘일을 다이아몬드원추형으로 형성하여서 된 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter)를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 초경보조 샹크에 원기둥 원재(PCD)를 진공 용접시키고, 원재료가 진공 용접된 초경보조 샹크를 척에 고정시켜 회전수단에 의해 회전시키며, 회전수단에 의해 회전되는 초경보조 샹크의 원재를 회전 및 직선왕복운동 및 일정의 연마각 또는 방전각에 의해 작동되면서 회전되는 연마휠 또는 방전용 전극휘일에 의해 센터부 및 인선경사부를 차례로 가공하는 공정으로 이루어지는 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter)의 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 스크라이빙 시에 피삭재의 수평 클랙을 최소화할 수 있고, 적은 압력으로 깊은 수직크랙을 형성하여 피삭재를 절단시킬 때에 연속 불연속의 단편(조각:CHIPPING)이 발생되지 않도록 하면서 완전하게 분리시킬 수 있도록 하며, 스크라이브인선의 외경을 작게 하여 동일한 절입력을 가했을 때에 보다 깊은 수직 클랙을 얻을 수 있도록 피삭재에 전달되는 인선부의 단위면적당의 압력을 크게 할 수 있도록 된 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter)를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 양측에 형성되는 원추형의 원뿔을 홀더에 의해 체결시킬 수 있도록 하여 축이 마모되는 것을 방지하면서 공구의 떨림 현상을 방지할 수 있도록 하고, 공구를 원활하게 회전시킬 수 있도록 하며, 수명을 크게 향상시킬 수 있도록 된 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter)를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인선경사부와 센터부를 할 때에, 인선부는 연말휠에 의해 연마가공을 실시하고 센터부는 방전용 전극휠에 의해 E.D.G가공을 실시하여, 동심도와 각도 및 치수공차를 정밀하게 가공할 수 있고, 작업 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하며, 원자재별로 최적의 상태로 가공할 수 있도록 된 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter)의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

중심에 형성되는 스크라이브인선(15)의 양측에 에지면(14)을 형성하고, 상기 각 에지면(14)의 외측에 삼각원뿔형상으로 된 원추면(11)을 일체형으로 형성하여서 된 다이아몬드원추형 커팅휠(10)에 있어서, 축지지센터(12)에서 원추면(11)의 센터지지부합각(θ1)이 60 ~ 130도 이고, 양측 에지면(14)이 이루는 인선부 날끝 합각(θ2)은 80 ~ 120도 인 것과, 축지지센터(12)의 양단길이(L1)가 2.0 ~ 18mm이고, 양측 에지면(2)의 길이인 인선폭(L2)은 0.3 ~ 6.0mm 인 것과, 스크라이브인선(15)의 원주인 인선부 외경(D1)이 1.0 ~ 5.0mm 인 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 상기 및 기타 목적은,

초경보조 샹크(17)에 원기둥형원재(16)를 진공 용접시키는 공정, 원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 척(18)에 고정시켜 회전수단에 의해 회전시키는 공정, 회전수단에 의해 회전되는 초경보조 샹크(17)의 원기둥형원재(16)를 회전 및 직선 왕복운동 및 일정의 연마각 또는 방전각 의해 작동되고 회전되는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)에 의해 원추면(11) 및 에지면(14)을 차례로 가공하는 공정으로 이루어지는 PCD 탬프 커터(PCD Temp Cutter)의 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해 할 수 있을 것이다.

첨부도면 도 2a 내지 도 4는 본 발명에 따른 다이아몬드원추형 커팅휠(10) 및 스크라이빙 공정의 구체적인 실현 예를 보인 것으로써, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)의 정면도 및 측면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)의 가공공정을 보인 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)이 홀더뭉치에 장착된 상태를 보인 예시도이다.

본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)은 도 2a 및 도2b에 예시된바와 같이, 중심에 형성되는 스크라이브인선(15)의 양측에 에지면(14)을 형성하되 각 에지면(14)의 외측에 삼각원뿔형상으로 된 원추면(11)을 일체형으로 형성하여 커팅휘일을 다이아몬드원추형으로 형성하였다.

상기와 같이 형성되는 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)은 도 3a 및 도 3b에 예시된바와 같은 공정에 의해 제조하였으며, 제조공정은 초경보조 샹크(17)에 원기둥형원재(16)를 진공 용접시키는 공정, 원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 척(18)에 고정시켜 회전수단에 의해 회전시키는 공정, 회전수단에 의해 회전되는 초경보조 샹크(17)의 원기둥형원재(16)를 회전 및 직선 왕복운동 및 일정한 연마 및 방전각으로 작동되고 회전되는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)에 의해 원추면(11)과 에지면(14)을 차례로 가공하는 공정을 실시한다.

초경보조 샹크(17)에 원기둥형원재(16)를 진공 용접시키는 공정은, 초경보조샹크(17)에 원재료의 가공전 외경(D2)이 1.5 ~ 12mm이고 원재료의 가공전 길이(L3)가 3.0 ~ 22mm인 원기둥형원재(16)를 통상의 진공용접방법에 의해 일체형으로 용접을 실시한다.

원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 척(18)에 고정시켜 회전수단에 의해 회전시키는 공정은, 원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 공압 또는 유압을 이용하는 통상의 척(18:CHUCK)으로 견고하게 파지시키고, 초경보조 샹크(17)가 파지된 척(18)을 초경보조 샹크(17)의 중심축선을 기준으로 동심도가 유지되도록 하면서 통상의 회전수단(구체적으로 도시하지 아니함)에 장착시켰으며, 회전수단에 의해 척(18)과 함께 원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 회전시켜 준다.

상기와 같이 회전수단에 의해 소정의 속도로 회전되는 원기둥형원재(16)는 회전수단에 의해 회전되고 일정한 연마각 및 방전각을 가지고 직선 왕복운동되는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)을 이용하여 초경보조샹크 타단의 원추면(11)방전가공, 전극휘일과 연마휠을 이용한 에지면(14)가공 및 초경보조샹크쪽 원추면(11)의 방전가공의 순서로 작업이 이루어지며 초경보조샹크측의 원추면 방전가공에 의해서 본 발명품과 초경보조샹크를 자연적으로 분리시킨다.

스크라이브인선(15)이 생성되도록 연마휘일(20)에 의해 연삭제거부(13)를 연마 제거하여 에지면(14)을 형성시켜주도록 하였는데, 이전에 E.D.G 전극휘일을 이용하여 가공(황삭)을 실시하도록 하되, 스크라이브인선(15)의 양측으로 형성되는 양측 에지면(2)의 길이인 인선폭(L2)은 0.3 ~ 6.0mm로 유지시켜 주었고, 연삭제거부(13)가 제거된 양측 에지면(14)이 이루는 각 즉, 인선부 날끝 합각(θ1)은 80 ~ 140 로 유지시켜 주었으며, 연삭제거부(13)가 제거된 스크라이브인선(15)의 원주인 인선부 외경(D1)은 1.0 ~ 5.0mm를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 인선부인 에지면(14)을 연마시키는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)은 연마용 비트리휘일 즉, 원자재의 종류별로 설계된 DIA MESH 600 ~ 3000, 집중도 100 ~ 150으로 제작된 컵(CUP)형상의 VITRIFIED WHEEL을 사용하여 연마를 실시하도록 한다. 축지지센터(12)에서 센터지지부합각(θ2)을 60 ~ 130로 유지시켜 주는 것이 바람직하고, 축지지센터(12)의 양단 즉, 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)의 길이(L1)는 2.0 ~ 18mm로 유지시켜 주도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일(10)은 다음의 실시 예에 의해 더욱 명확하게 이해 할 수 있을 것이다.

실시 예

가공전 외경(D2)과 길이(L3)가 각각 3.0mm와 3.6mm인 원기둥형원재(16)를 초경보조샹크(17)에 통상의 진공용접방법에 의해 일체형으로 용접하였다.

원기둥원재(16)가 진공용접 된 초경보조샹크(17)를 회전수단에 의해 회전되는 유압으로 작동되는 척(18)에 장착 고정시키고, 일정의 연마각 및 방전각을 갖고 직선이송운동을 하는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)을 장착하였는데, 원추면(11)과 에지면(14)을 가공함에 있어, 원추면(11)은 전극휘일인 E.D.G전극휘일로 방전가공하고, 스크라이브인선(15)의 에지면(14)은 비트리휘일로 연마하도록 하였다.

척(18)에 장착 고정된 초경보조샹크(17)와 함께 원기둥원재(16)를 회전수단에 의해 회전시킨 상태에서, 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)을 이용하여 방전 및 연마가공을 실시하되, 스크라이브인선(15)의 원주 인 인선부 외경(D1)을 2,5mm로 형성하였고, 양측 에지면(14)의 길이인 인선폭(L2)을 0.57mm로 형성하였으며, 축지지센터(12)에서 원추면(11)의 센터지지부합각(θ2)을 100 의 각도로 유지시켜 주었다.

스크라이브인선(15)이 중심선상에 유지되도록 에지면(14)을 완전히 성형시킨 후에 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20:DIA MESH가 1500이고 집중도가 120인 컵(CUP)형상의 VITRIFIED WHEEL)를 장착하여 양측의 원추면(11)을 연마 성형하였는데, 축지지센터(12)의 양단 길이(L1)를 2.42mm로 유지시켰고, 양측 에지면(14)이 이루는 인선부 날끝 합각(θ1)을 125도로 유지시켜 다이아몬드원추형 커팅휘일(10)을 완성하였다.

이와 같이 성형된 다이아몬드원추형 커팅휘일(10)을 도 4에 예시된 바와 같이 커팅휘일홀더(23)를 이용하여 체결홈(22)에 간격조절용 볼트(구체적으로 도시하지 아니함)를 나사 결합되는 비금속절단기(25)의 홀더뭉치(21)에 장착하였다.

이와 같이 다이아몬드원추형 커팅휘일(10)을 비금속절단기(25)의 홀더뭉치(21)에 장착시킨 상태에서 피삭제(24)에 스크라이빙(SCRIBING)을 실시하였다.

두께가 0.7mm인 피삭제(24)를 진공흡착기(구체적으로 도시하지 아니함)로 진공 흡착시킨 상태에서 인선부의 특정한 외경에 따라 절입력을 6 ~ 30 m/min의범위로 유지시키고, 스크라이빙의 하중을 1.0 ~ 20kgf의 범위로 유지시키면서 스크라이빙 작업을 실시하는 것이 바람직한데, 본 실시 예에서는 하중을 3.0kgf로 유지시고 절입력(스크라이빙 속도)을 300mm/sec로 유지시키면서 스크라이빙(SCRIBING)을 실시하였다.

스크라이빙을 실시한 결과 동일한 외경으로 유지되는 축 체결방식의원판형커팅휘일(1)을 보다 수직 크랙의 깊이는 2배 이상을 유지하였고, 수평크랙이 전혀 발생되지 않았으며, 따라서 피삭제(24)를 분리 용이하게 절단시킬 수 있었으며, 공구수명을 10배 이상 길게 유지시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조되는 피시비 탬프 커터는, 중심에 형성되는 스크라이브인선의 양측에 에지면을 형성하되 각 에지면의 외측에 삼각원뿔형상으로 된 원추면을 일체형으로 형성하여 다이아몬드원추형 커팅휘일로 형성하여서 된 것이므로, 스크라이브인선의 외경을 작게 하여 동일한 절입력을 가했을 때에 보다 깊은 수직 클랙을 얻을 수 있도록 피삭재에 전달되는 인선부의 단위면적당의 압력을 크게 할 수 있으므로 스크라이빙을 실시할 때에 피삭재의 수평 클랙을 최소화하면서 적은 압력으로 깊은 수직크랙을 용이하게 형성할 수 있고, 피삭재를 절단시킬 때에 연속 불연속의 단편(조각:CHIPPING)이 발생되지 않도록 하면서 완전하게 분리시킬 수 있으며, 특히 양측에 형성되는 원추형의 원뿔을 홀더에 의해 체결하여 축이 마모되는 것을 방지할 수 있고 공구의 떨림 현상을 방지할 수 있으며, 공구의 수명을 크게 향상시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 다이아몬드원추형 커팅휘일을 가공할 때에 인선부는 연말휠에 의해 연마가공을 실시하고 센터부는 방전용 전극휠에 의해 E.D.G가공을 실시하므로 동심도와 각도 및 치수공차를 정밀하게 할 수 있고, 작업 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 원자재별로 최적의 상태로 유지시키면서 가공할 수 있게 된다.

도 1a 및 도1b는 종래의 원판형 커팅휘일을 보인 정면도 및 측면도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일을 보인 정면도 및 측면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일의 가공공정을 보인 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 다이아몬드원뿔형 커팅휘일이 홀더뭉치에 장착된 상 태를 보인 예시도.

도 5는 통상적으로 사용되고 있는 휴대용 유리커터를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 원판형커팅휠 2.14. 에지면 3.15. 스크라이브인선

10. 다이아몬드원추형 커팅휠 11. 원추면

12. 축지지센터 13. 연삭제거부

16. 원기둥형원재 17. 초경보조샹크 18. 척

20. 연마휠 또는 방전용 전극휘일 21. 홀더뭉치 23. 커팅휠홀더

Claims (9)

1. 중심에 형성되는 스크라이브인선(15)의 양측에 에지면(14)을 형성하고, 상기 각 에지면(14)의 외측에 원추 꼭지점이 축지지센터(12)로 되는 삼각원뿔형상의 원추면(11)을 일체형으로 형성하여서 된 다이아몬드원추형 커팅휠(10)에 있어서,

   축지지센터(12)에서 원추면(11)의 센터지지부합각(θ1)이 60 ~ 130도 이고, 양측 에지면(14)이 이루는 인선부 날끝 합각(θ2)은 80 ~ 120도 인 것과,

   축지지센터(12)의 양단길이(L1)가 2.0 ~ 18mm이고, 양측 에지면(14)의 길이인 인선폭(L2)은 0.3 ~ 6.0mm 인 것과,

   스크라이브인선(15)의 원주인 인선부 외경(D1)이 1.0 ~ 5.0mm 인 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터.
2. 초경보조 샹크(17)에 원기둥형원재(16)를 진공 용접시키는 공정,

   원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 척(18)에 고정시켜 회전수단에 의해 회전시키는 공정,

   회전수단에 의해 회전되는 초경보조 샹크(17)의 원기둥형원재(16)를 회전 및 상하작동수단에 의해 경사지게 상하로 작동되고 회전되는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)에 의해 원추면(11) 및 에지면(14)을 차례로 가공하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터의 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 2에 있어서, 초경보조샹크(17)에 진공용접되는 원기둥형원재(16)는,

   외경(D2)이 1.5 ~ 12mm이고 길이(L3)가 3.0 ~ 22mm인 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터의 제조방법.
7. 청구항 2에 있어서, 원기둥형원재(16)가 진공 용접된 초경보조 샹크(17)를 파지하는 척(18)은, 공압척 또는 유압척 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터의 제조방법.
8. 청구항 2에 있어서, 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)에 의해 원추면(11)과 에지면(14)을 가공함에 있어서, 원추면(11)은 E.D.G전극휘일로 방전가공하고, 스크라이브인선(15)의 에지면(14)은 비트리휘일로 연마하는 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터의 제조방법.
9. 청구항 8에 있어서, 에지면(14)을 연마시키는 연마휠 또는 방전용 전극휘일(20)의 연마용 비트리휘일은, DIA MESH 600 ~ 3000, 집중도 100 ~ 150으로 된 컵(CUP)형상의 VITRIFIFD WHEEL인 것을 특징으로 하는 피시디 탬프 커터의 제조방법.